[發(fā)明專利]一種基于雙差模糊度固定解約束的GNSS精密時(shí)間傳遞方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810217866.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN108445518B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂金虎;張明;武春風(fēng);謝高崗;張強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01S19/44
• 分類號(hào): G01S19/44;G01S19/25
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 祁恒

1.一種基于雙差模糊度固定解約束的GNSS精密時(shí)間傳遞方法，其特征在于，所述GNSS精密時(shí)間傳遞方法包括如下步驟：

步驟1：利用站間單差觀測(cè)模型計(jì)算GNSS接收機(jī)相對(duì)鐘差；

步驟2：將單差模糊度投影為雙差模糊度并將其固定；

步驟3：計(jì)算基于雙差模糊度固定解約束的接收機(jī)相對(duì)鐘差；

其中，所述步驟1具體包括：

步驟1.1：接收機(jī)采集GNSS觀測(cè)值，所述觀測(cè)值包括雙頻偽距和相位觀測(cè)值；

步驟1.2：探測(cè)粗差并剔除觀測(cè)值存在粗差的GNSS衛(wèi)星；

步驟1.3：從兩個(gè)GNSS接收機(jī)的觀測(cè)值中尋找共視衛(wèi)星；

步驟1.4：根據(jù)共視GNSS衛(wèi)星的觀測(cè)值，組建單差觀測(cè)方程：

其中，P_1,ab、P_2,ab分別是L1、L2頻率單差偽距觀測(cè)值；L_1,ab、L_2,ab分別是L1、L2頻率單差相位觀測(cè)值；ρ_ab是單差衛(wèi)地距；t_ab是單差接收機(jī)鐘差；f₁、f₂分別是L1、L2頻率的頻率；I_ab是L1載波單差電離層延遲；T_ab是單差對(duì)流層延遲；N_1,ab是L1頻率以周為單位的單差窄巷模糊度；N_W,ab是以周為單位的單差寬巷模糊度；λ₁、λ₂分別是L1、L2頻率的波長(zhǎng)；a、b分別是接收機(jī)標(biāo)識(shí)；i為衛(wèi)星標(biāo)識(shí)；

其中，P₁、P₂分別是L1、L2頻率的非差偽距觀測(cè)值；L₁、L₂分別是L1、L2頻率的非差相位觀測(cè)值；M_D、M_W分別是對(duì)流層干延遲投影函數(shù)和濕延遲投影函數(shù)；T_D、T_W分別是天頂對(duì)流層干延遲和濕延遲；(x_a,y_a,z_a)、(x_b,y_b,z_b)分別是接收機(jī)精確坐標(biāo)，通過GNSS精密數(shù)據(jù)后處理的方法計(jì)算得到；(xⁱ_a,yⁱ_a,zⁱ_a)、(xⁱ_b,yⁱ_b,zⁱ_b)分別是GNSS衛(wèi)星坐標(biāo)，根據(jù)GNSS衛(wèi)星軌道和鐘差數(shù)據(jù)計(jì)算得到；

步驟1.5：改正GNSS觀測(cè)值中的誤差，得到改正后的單差觀測(cè)值

步驟1.6：將接收機(jī)相對(duì)鐘差、天頂對(duì)流層濕延遲、電離層延遲、窄巷和寬巷模糊度作為參數(shù)估計(jì)，得到誤差方程：

V＝BX-l,D (1k)

其中，B是設(shè)計(jì)矩陣；X是待估參數(shù)向量；l是觀測(cè)值向量；V是觀測(cè)值殘差向量；D是觀測(cè)值向量權(quán)陣，根據(jù)觀測(cè)值先驗(yàn)精度得到；

其中，是改正過各項(xiàng)誤差后的偽距和相位觀測(cè)值；n是衛(wèi)星總數(shù)；分別為非差偽距和相位觀測(cè)值的先驗(yàn)方差，根據(jù)非差偽距和相位觀測(cè)值的先驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方差和衛(wèi)星高度角計(jì)算得到；

步驟1.7：探測(cè)衛(wèi)星周跳，若是首歷元，不需要探測(cè)周跳；對(duì)于發(fā)生周跳的衛(wèi)星，將其模糊度參數(shù)作為新參數(shù)；

步驟1.8：得到第m個(gè)歷元的法方程G_m＝H_mX，其中：

步驟1.9：通過法方程疊加，得到整體法方程；若是首歷元，不需要進(jìn)行法方程疊加；第m(m≠1)個(gè)歷元的整體法方程為G^m＝H^mX，其中：

G^m＝G^m-1+G_m (1r)

H^m＝H^m-1+H_m (1s)

步驟1.10：對(duì)整體法方程求解，得到GNSS接收機(jī)相對(duì)鐘差；方程的解為方差—協(xié)方差陣為其中，

所述步驟2具體包括：

步驟2.1：根據(jù)和得到單差模糊度浮點(diǎn)解X_S及其方差—協(xié)方差陣

步驟2.2：將第k顆衛(wèi)星選擇為參考衛(wèi)星；

步驟2.3：將單差模糊度投影為雙差模糊度；雙差模糊度的浮點(diǎn)解X_D及其方差—協(xié)方差陣為：

X_D＝CX_S (2a)

其中，C為投影矩陣：

步驟2.4：使用LAMBDA方法搜索并固定雙差模糊度；

所述步驟3具體包括：

步驟3.1：根據(jù)雙差模糊度固定解建立虛擬觀測(cè)方程：

其中，是第i顆衛(wèi)星雙差窄巷模糊度固定解；是第i顆衛(wèi)星雙差寬巷模糊度固定解；

步驟3.2：根據(jù)雙差模糊度固定解虛擬觀測(cè)方程，得到虛擬誤差方程：

V_N＝B_NX_N-l_N,D_N (3c)

其中，B_N是設(shè)計(jì)矩陣；X_N是待估參數(shù)向量；l_N是觀測(cè)值向量；V_N是觀測(cè)值殘差向量；D_N是觀測(cè)值向量權(quán)陣；

其中，為第i顆衛(wèi)星雙差窄巷模糊度固定解的方差；為第i顆衛(wèi)星雙差寬巷模糊度固定解的方差；

步驟3.3：得到雙差模糊度固定解虛擬法方程：

步驟3.4：更新單差整體法方程，將單差整體法方程與雙差模糊度固定解虛擬法方程疊加，得到基于雙差模糊度固定解約束的單差整體法方程

步驟3.5：對(duì)更新后的單差整體法方程求解，得到基于雙差模糊度固定解約束的解為方差—協(xié)方差陣為從中得到基于雙差模糊度固定解約束的相對(duì)鐘差對(duì)鐘差。